La masa de un átomo de hidrógeno es menor que la masa combinada de sus átomos constituyentes. ¿Por qué?

Como otros lo señalaron, probablemente hizo un error tipográfico al hacer la pregunta. Intentaré responderla suponiendo que quisiera preguntar por qué la masa del átomo de hidrógeno es menor que la masa de las partículas constituyentes (un protón y un electrón).

El protón y el electrón de un átomo de hidrógeno representan un sistema unido. Por sistema unido nos referimos a que se debe suministrar energía para liberar las dos partículas entre sí, para liberarlas. Existe una equivalencia entre la energía (vinculante) y la masa en reposo: el famoso [math] E = mc ^ 2 [/ math]. Añadiendo energía para separar las partículas constituyentes aumentas la masa del sistema. Por lo tanto, la masa del sistema unido es necesariamente menor que la suma de las masas en reposo de las partículas constituyentes.

Ahora, esto es teóricamente medible, pero la energía de flexión del electrón y el protón es solo de 13.6 eV, que es un número pequeño. Para obtener la masa de reposo equivalente de la fórmula de Einstein, necesitamos dividirla por el cuadrado de la velocidad de la luz, haciéndola aún más pequeña por diecisiete órdenes de magnitud. Al final, obtenemos una diferencia de masa del orden de unos pocos miles de un solo porcentaje de la masa de un electrón, algo que es extremadamente difícil de medir con precisión.

Afortunadamente, hay sistemas ligados mucho más fuertes. Los núcleos tienen energías de enlace millones de veces más altas que la del electrón en un átomo de hidrógeno, lo que hace que esta diferencia de masa debido a las energías de enlace sea fácilmente verificable en este caso.

Debes reformular esta pregunta para que tenga sentido. Ningún átomo (particularmente un átomo de hidrógeno) tiene ningún “átomo constituyente”.

No hay “átomos constituyentes” dentro de un átomo de hidrógeno, o cualquier otro átomo. Un átomo es un núcleo con una nube de electrones a su alrededor.